氯化反应法的搅拌速度是多少(2022中级注册安全工程师化工安全精讲-化工运行安全技术第一讲)

Posted 2023-05-30

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氯化反应法的搅拌速度是多少(2022中级注册安全工程师化工安全精讲-化工运行安全技术第一讲)

尊敬的各位准注安师，大家好。欢迎回到网校2022年中级注册安全工程师化工安全实务精讲班的课堂。那么这节课呢？我们就正式进入了技术部分的学习。

其实第一篇我们叫做理论基础知识，在第一章节当中除了给大家回忆一些比如说GB18218这种常用的标准使用的要求之外，然后就给大家介绍了一下我们整个化工行业的一个概况，对吧？所以其实从第二章开始我们才真正进入了整个化工行业内部的一个探索和学习。

第二章，叫做化工运行安全技术。也就是说，它描述的是我们整个化工运行过程当中牵扯到我们的，比如说设备、工艺过程啊、工艺流程管控，所以说它是非常重要的一个章节。那么我们这个章节呢，大概分为六节的一个基本内容，其中第一节是危险化工工艺以及安全技术，也是我们这节课的一个重点内容。那么我们的危险化工工艺是我们国家判断出来十几20种，这样的一个工艺，是危险程度最大的一个工艺。

所以对整个这个危险化工工艺的过程呢，都要及时地进行管控，包括它的危险操作，它出事故以后的应对措施，都要有一个非常明确的一个把控。所以我们第一节呢就跟大家去分享我们危险化工工艺和整个的安全技术的一个基本要求，那么后续你会发现还有化工装置，主要化工机械特殊作业环节，以及化工过程控制的课程。

现在我们先把工艺做一个基本的了解。那好，我们来看一看，这一节整个的一个大纲的实务的要求，大概在10分左右。也就是说对于我们这十个工艺，而这十几个工艺啊，一般我们书本上给了18个工艺，但是呢我们给大家讲讲不到18个啊，给大家讲到13、4个这样的一个工艺流程就可以了。那么这13、14个工艺流程呢，可能会在今年的考试当中呈现十分左右的态势，10分左右的态势是什么意思呢？就是说，我可能有3、4个选择题，然后呢，再加上一道大题的一个加持，大概是10分左右.

所以很多同事就说了，那我的这个化工工艺过程，比如说光气化啊，聚合、裂解啊，整个的一个反应，我怎么考大题啊？我们到整个的一个模块化的一个环节，也就是我们第三模块，给大家给模板的时候，就会给大家圈出来几个重点的工艺内容，比如说它的重点控制工艺流程有哪些，这是需要大家背诵的。所以呢，还是一样的，在咱们第二章，在第一篇的第二章当中，对大家提出的只是选择题部分的要求。我们按立体部分的要求都压在第三篇跟大家做讲解啊好。那么所以呢我们在大纲当中呢，首先要了解化工工艺的特点啊，并且呢，运用化工生产和危险化学品的相关技术和标准。识别化工生产的危险，有害因素以及制定相应的安全技术措施啊。这是我们这一节课要求大家掌握的一个点。

那好，我们说这整个一节都在说一个事，叫做危险化工工艺。那什么叫做危险化工工艺啊？我们应急管理部在成立之初，一八年的时候，就明确了18种重点监管的危险化工工艺及其安全措施。那么这18种工艺呢，我们书本上都给大家列出来了，但是我们在课上给大家去做讲解的时候，只选出其中的一部分重点内容给大家做讲解。那么我们要求重点监管的这个化工工艺的反应类型，重点监控单元危险特性，包括它的重点监控工艺参数以及安全控制的基本要求，控制方式等，都要做一个全面的掌握和了解。那么其中比较容易会出案例题的地方，重点监控的工艺参数以及安全控制的基本要求都有可能会成为我们案例题的一个考点。所以说我们首先要明确它的一个学习重点。

好，那么我们就一个一个来看啊。首先，第一个重点监控的这个工艺叫做光气及光气化工艺。这个光气是一个非常神奇的气体，给大家看了一幅图啊。这个是我们二战时期日本人非常狠，在这个炸弹里面放光气，这个光气也叫做基本上可以叫做闪电性死亡的一个气体。那大家看整个的一个过程啊，事故的一个动画呈现就是光气泄漏，然后人又没有佩戴防护用具，人就跟光气一起硝失了，所以光气是剧毒气体。这个就是当时731部队在制备光气，对于中国人的一个人体实验杀伤的一个这个整个的一个场景啊。所以说我们说光气呢，是毒性非常大的一个气体。

那么光气呢？又称碳酰氯，化学式为 COCl2。这个COCl2啊，一个碳，一个氧，这叫做光气的化学式，也是一种重要的有机中间体，同时容易水解，并且是剧烈的窒息性毒气，有剧毒啊。这个曾经认识过一个企业啊，就做我们的这个光气化企业啊，咱们的这个安全总监，她的这个丈夫就是因为这个光气中毒，然后长期瘫瘫痪在床，然后妻子又接过了接力棒，又成为了这个公司的安全总监，所以这叫做安全人的一个大无畏的牺牲精神，明知山有虎，偏向虎山行啊。但是在管控的过程当中，尤其是在救援的过程当中，出中毒事故的概率还是比较大的。

那光气是怎么制备的呢？我们整个工艺简介就是光气及光气化的工艺，包含光气的制备工艺以及光气为原料制备光气化产品的工艺路线啊，这是整个光气的一个制备过程。其实也很简单，就是把这个含氯的产品和含碳的产品做一个这个综合，然后合成它一个光气化的一个工艺，那么我们作为整个的一个安全管理人员而言，我们不需要指导它，这个光气到底是怎么来的？你只需要知道在整个工艺流程当中哪里可能会泄漏氨气，泄漏氨气了以后可能会造成什么样的严重后果就ok了。所以这是我们所说的整个光气的简介。

那么问大家一个问题，光气化过程是吸热还是放热？是典型的放热过程，它其实就是，你可以理解为，比如说氯气、碳和合在一起，加成成一个东西，这个东西叫做放热的过程啊，所以大家首先有一个印象。如果把一堆比较简单的分子加合成一个比较复杂的分子，那这种过程呢？叫做化合反应，对吧？化合反应一般情况下都是放热的。所以我们首先明确整个的一个工艺流程，我们光气制备的一个工艺流程是一个放热反应啊。

好，那么对于整个光气，它比较危险的环节，也就是重点监控单元，在哪里呢？在它的光气化的反应釜。也就是说，它所有的介质放在一起产生光气的地方。这个反应釜有可能泄漏，对吧？所以说光气反应釜，光气储运单元都有可能发生泄漏的一个风险啊。那么我们在监控的过程当中呢，要监控的重点参数，比如说有一氧化碳、氯气含水量、反应釜温度和压力、反应物质的配料比、光气进料速度、冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量。

那么安全控制的基本要求，我们跟大家稍稍做一个基本的总结。那么你看，首先事故紧急切断阀，也就说，发生事故了以后，我需要干嘛呀？能够紧急给它切断。因为光气化反应，这个化合反应还是比较快的，一旦发生事故，我要能够给它紧急切断。然后，紧急冷却系统；反应釜温度、压力报警联锁；第一次看到这个安全控制的基本要求，你会一个脑子两个大，你会说，这个东西怎么可能背得下来。不要着急在天长日久的磨练当中啊，叫做读书百遍，棋艺自现。很多东西。你不用记，不用背，脑海里面就都有印象了啊。然后这个局部排风设施，以及有毒气体回收及处理系统，包括自动泄压装置，自动氨或者碱液喷淋装置，还有光气、氯气、一氧化碳监测及超限报警装置，包括双电源供电。

这个双电源供电给大家画了一个重点的标记，也就是重点监控的流程当中很少要强调双电源供电。光气一定是双电源供电，这样能够保证它什么样这个电路的一个畅通性，如果一个电源出事了啊，一个电源这个没有跟上，另一个电源能够补充，所以。要求双电源供电的这个反应流程还真不多，光气是其中的一个。所以这么多的安全控制的一个基本要求，你会发现不太好记，对吧。不太好记，给大家给一个小小的口诀，叫做限温压断回冷，双排喷泻。大家可以记在旁边啊。

你可以这么理解啊，就是说对一个管子，比如说我限制它的温度了，限制它的温度以后，然后呢就被冰压断了，压断了以后，它整个的这个。呃，整个的水啊，就回冷了。回冷了以后双排喷泻出去，叫做限温压断回冷，双排喷泻。限指的是什么呢？一氧化碳监测及超限报警啊？温和压呢？指的是反应釜，温度压力报警，断指的是事故切紧急切断法，回指的是我们一个有毒气体回收及处理系统。冷指的是紧急冷却系统，双排喷泄，双指的是双电源供电，排指的是局部排风设施。然后呢，喷指的是自动安装或者简液喷淋装置，泄指的是自动卸压装置哦，所以我们就知道了。限、温、压、断、回、冷、双排喷泄，这个是我们光气当中安全控制的一个基本要求。

这个地方呢，不会让大家在案例题当中让大家去默写的，也太为难大家了。但是在选择题的时候，可能会把它还有跟其它的参数混在一起，让大家去辨识，所以你就把限温压断回冷，双排喷泻，背下来，以后你会发现，哎，选择题非常好做就可以了。这是我们安全控制的一个基本要求。

那么我们说采用了这些控制的基本要求，我们采用的控制方式有哪些啊？首先，如果一旦出现异常现象或者发生光气及其剧毒产品泄露事故的时候，我们首先应该通过自控联锁装置启动紧急停车啊，一定要让整个系统先停车。停车以后，自动切断所有进出料生产装置的物料，将反应装置迅速冷却，降温。先停车，然后冷却降温，同时将发生事故设备内的剧毒物料导入事故槽内。然后再干嘛呀？导入槽以后，开启氨水或者稀碱液喷淋，因为我们的光气有一点弱酸性，它有氯离子在里边。它有点弱酸性，所以我们开启氨水吸碱液进行喷淋，酸碱综合能够让它完全吸收。启动通风排毒系统，将事故部位的有毒气体排置处理系统啊。

再来一次加深印象，就是首先，如果出现泄漏，需要紧急停车。停车完以后，迅速降温。降温完以后，把所有的光气收到槽里面，然后呢？什么呀？这个稀碱液去喷淋啊，喷淋完以后呢？在这个进入我们的排毒系统排放出去啊，所以这是整个采用的一个控制方式和控控制流程。这是我们的第一个啊，光气及光气化工艺要跟大家说的一个问题。

那么我们来看第二个重点监管的化工工艺哈，我们叫做电解工艺，那么在讲电解之前跟大家复习一个概念，一个是我们化学当中非常常见的，一个初中的一个概念，叫做第一个叫做化合反应，第二个叫做分解反应，还记得吗？那么化合反应就像我刚才说的这个光气几种物质合成一种物质。这叫做化合反应，a加b合成c，或者说比如说d加a加b合成c，这叫做化合反应，对吧？什么叫做分解反应呢？分解反应叫做d。反应成a加b加c啊，这叫做分解反应，所以化合就是合在一起。

这个化合反应跟聚合反应还不太一样，但是它们的本质上都是小东西合合成一个大东西。那么，你想啊，每一个单体出来聚会啊，每一个单体出来聚合，是不是要花钱呢？对吧？花钱花时间啊，那么化合一样的，你也需要散发热量，没问题吧，哎，聚会要是大家都不散发热量，那就冷场了，所以聚合啊，或者叫做聚会散热，散发热量，而我们的化合也是一个放热的反应啊，所以和大家合在一起，大家都要散发热量，这也是一个，基本上也是一个放热的反应。

分解就不一样了，分解是什么呀？把一个东西拆成好多个，把一个东西拆成好多个每一个人。单独出去的时候都要吸收能量，没问题吧。所以分解的时候，这个牵涉到由一个变成多个这种分解反应的时候，我们一般情况下是需要从母体吸收能量的。所以一般分解的反应都是吸热反应啊，都是吸热反应。所以首先给大家明确这么样一个概念。在我的这个化学课上啊，给大家说过一个事，叫做放合分析啊，什么意思呢？叫做这个合成类的反应基本上都是放热反应，而分解类的反应基本上都是吸热粉反应啊。所以你可以这么记，分析一个饭盒啊，分析一个饭盒，所以叫做放盒分析。大概有这么一个印象，你在所有的这18项的这个重点监管的化工工艺当中去记吸热还是放热反应就非常轻松了。

好，话说回来，电解是把水拿去电解，或者把我们的什么样氯化钠拿去电解，对不对啊？把氯化钠拿去电解，把氯化氢拿去电解啊。那么电解完以后，比如会产生氢气，会产生氯气，氢气大家知道爆炸性气体，氯气的浓度超过5%它会什么呢？见光一分解，被强光照射以后，它就会爆炸，所以说呢，我们说它的危险性非常大，因为它的这个产物非常危险，有氢气，有氯气。所以一个东西分解成好几种气体，这个叫电解反应，你猜它是吸热，还放热放合分析吸热反应吗？对不对？吸热反应啊！

所以说什么叫做电解反应呢？给大家给了两个动图你看哈。电解反应就是我这儿有一个电极，然后呢？电极当中呢？这里有一个正级，这里有一个负级，对吧？有一个正级，有个负级。然后我这里面有一个电解质溶液啊，电解质溶液当中呢？这里是正级，那么我们负电荷就全部过来了。这里是负级，那么我们正电荷就全部过来了，当副电荷在这儿全部被硝耗结束，正电荷在这也全部被硝耗结束了以后，这个溶液电解就完成了，所以这就是我们所说的电解的过程。那你看一样的啊，这是正电极带副电荷过来，副电极带正电荷过来，等它全部都硝耗光了，那就证明说整个溶液电解完成了。

所以呢，我们说这个是电流通过电解质溶液或熔融电解质时，在两个极上所引起的化学变化称为电解反应，这是我们电解反应的一个实质。那么我们常见的电解质的产物有氯气CL2、氢氧化钠NaOH、氢气H2，还有NCL3三氯化氮等等啊，这是我们常见的一个电解过程当中的反应。那问题来了，哪个地方最危险？哪个地方发生危险性的可能性最大？当然电解槽嘛对不对？这个电解槽是散发有毒有害气体，易燃易爆气体的一个中间环节，没问题啊，所以呢？电解槽、氯气的一个储运单元是我们重点管控的单元啊。

好，那么我们说这个吸热，放热反应重点监控单元都比较好记啊，我们比较难记的是咱们的重点监控工艺参数对吧？哎，重点监控工艺参数比如说我们对于电解反应当中，我问你说，在电解反应当中，我需要重点监控的工艺参数都有哪些？比如说电解槽内液位、温度、压力、电流和电压、进出物料流量；可燃气体和有毒气体浓度、原料中的铵含量、氯气杂质含量。这都是我们常见的一个工艺参数。好，那么我们前面所说的这个重点监控的一个工艺参数相对来说还是比较好记的啊，不就是流量、液位、温度这些常见的工艺参数吗？

我们比较难记的是这个第五项叫做安全控制的一个基本要求。我们说电解工艺或者叫做氯碱工艺，它控制一个基本要求是这样的。首先。电解槽温度、压力、液位、流量报警和联锁基本上所有的这个重点监控的工艺都需要对这四个东西进行管控啊，所以这是不可少的。然后，电解供电整流装置与电解槽供电的报警和联锁，也就是说，我们整个电解供电的整流装置和电解槽供电，如果说这个整流装置有问题，电解槽就会切断供电。它们两个之间是联锁的。

还有什么呢？非常重要的一个紧急切断装置啊，紧急联锁切断装置在所有危险性比较大的化工工艺当中都有安装。还有，事故状态下氯气吸收中和系统啊，也就是说氯气如果易散出来，我刚才说了很有可能会发生什么样光照就爆炸，对吧，所以它需要吸收和综合。以及可燃和有毒气体检测报警装置等等，这个都是我们所说的安全控制的一个基本要求。那你会发现并不好记呀，于是给大家给了一个口诀，叫做流液压电报中断温。这是整个的电解工艺当中，要求大家掌握下来的一个重点控制的一个基本要求。好，那么这是第二个部分，叫做我们的电解工艺。

那么我们来看第三个，叫做氯化工艺。其实氯化工艺从我们的整个工艺流程上来说，操作还是比较简单的，什么意思呢？比如说啊什么叫氯化工艺？氯化工艺是氯化的这个化合物的分子当中引入氯原子的一个反应啊。什么意思？你看，比如说啊，我这个地方来一个氨气NH3，这个地方来一个氨气，分为那它其实可以变身成这个样子。

又来了个氯化氢啊，这边来了个HCL，也就是盐酸。然后非要加进去，在高温，高压之下，它能再长出一只手来，把这加进去，哎，这个时候你会发现它加它就变成了。这个怎么写变成NH4CL。哎，你会发现就是什么样带氯的东西，非要给它干进去合成一个东西？这个东西叫做我们的氯化工艺啊。所以两个东西合成最后一个整体，你看哈。两个东西合成最后一个整体，请问是化合反应还是分解反应？化合反应对不对？那化合反应是什么反应？哎，放热反应嘛？放合分析嘛！合成一起就是放热反应。

那好，一样的，对于氯化工艺当中比较危险的地方是哪里？是不是也是它的反应釜啊？也就是重点监控单元叫做氯化反应釜及氯气储运储运单元啊。那么整个工艺危险的特点呢？（1）氯化反应放热，速度快放热量较大；（2)所用的原料大多具有燃爆危险性；（3)常用的氯化剂氯气本身为剧毒化学品，氧化性强；（4)氯气中的杂质，容易引发爆炸危险；（5)生成的氯化氢气体遇水后釜蚀性强；（6)氯化反应尾气可能形成爆炸性混合物。也就是在整个氯化的过程当中放热非常大，放热速度是非常非常快的，然后呢，所用到的原料也大多具有燃爆的一个危险性啊，这是我们整个氯化工艺的一个工艺特点啊，了解一下。

那么常用的氯化剂呢？用什么呢？氯气啊？带氯比较多的氯气吗？氯气我们在上一个这个工艺单元的时候就跟大家说过氯气是易燃易爆，并且见光见光，易分解的，对吧？所以呢，氯气本身就是剧毒化学品，它的氧化性是非常强的，并且有易燃易爆的风险。然后，氯气当中的杂质呢很有可能引发爆炸危险，包括生成的氯化氢遇水以后生成氯化氢遇水就是盐酸。盐酸釜蚀性是极强的啊，所以这是我们所说的它的一个危险程度所在。

然后氯化反应，尾气还有可能合成爆炸性的混合物啊，这都是我们氯化工艺当中的一个危险，所以总结一下氯化工艺可能给我们带来的危险，有，放热+有毒+爆炸+釜蚀+氧化。所以有这么多的一个危险点存在，它才会成为我们重点监管的化工工艺之一。这是它的氯化工艺的危险特点，那么针对这些危险特点我们应该如何管控呢？重点监控的工艺参数，首先，还是这个氯化反应要经过搅拌啊，它的反应釜里面必须要搅拌啊。这个搅拌呢，这个氯化反应釜的温度和压力，搅拌速率要进行联锁。然后反应物料的配比，以及氯化剂进料流量，包括冷却系统当中冷却介质的温度、压力、流量啊，氯气杂质的含量，以及氯化反应尾气的组成等等，这都是我们重点监控的工艺参数。

如果这些工艺参数当中有异常，那就证明说反应釜当中有问题了啊。那么，一样的，针对这些重点的参数，我们要提出相应的安全控制的基本要求，怎么办？反应釜温度和压力的报警和联锁；反应物料的比例控制和联锁；搅拌的稳定控制；进料缓冲器；以及我们需要有一个紧急进料切断系统，还要有一个安全冷却系统，安全泄放系统，以及我们事故状态下氯气的吸收综合系统，因为它也涉及到很多氯气的使用，跟我们前面一个反应的这个氯气，它的要求是一样的，需要有尾气综合和吸收系统。然后还有可燃和有毒气体检测报警装置等等啊，这个整个的一个安全控制要求。你会发现跟我们前面的电解工艺非常像，因为它们有的危险气体是一样的氯气啊，所以这是我们整个的一个氯化工艺安全控制的一个基本要求，需要大家稍作掌握，因为氯化工艺不是咱们非常重点的一个工艺啊。

第四个非常重点的一个工艺来了，硝化工艺。这个硝化工艺我们日常见的还是比较多的，因为我们所有关于易燃易爆的反应，包括我们所有的会爆炸的东西，我们都带一个字，叫做硝字。对吧，这个硝指的是什么呢？指的是硝基啊？也就是说这个东西（一 N02)这个东西叫做硝基，只有带了硝基的东西才会发生爆炸，比如说三硝基，甲苯啊，这就是我们典型的TNT炸药。所以你听见硝这个字，你脑海里面第一反应就是易燃易爆啊，没有其它的东西了。所以我就问大家一句，你猜硝化反应是一个放热反应还是一个吸热反应？放热还是吸热放热反应啊？吸热反应是没有太大危险的，因为吸热反应会把周围的热量都吸走。它没有这个释放热量的一个途径。只有放热反应才有非常巨大的释放热量途径。没问题吧？所以我们硝化反应不管从什么角度上来说，肯定是一个放热反应。

那么我们来研究研究啊，什么叫做硝化反应？硝化是有机化合物分子中引入硝基（一 N02)的反应，最常见的是取代反应。那么反应类型不用说放热啊，取代反应是什么意思，比如说这个地方不知道大家能不能看清楚啊，这东西呢？是咱们的一个苯环啊，给它回忆一下哈。

高中化学当中学的这个东西叫做苯环啊，叫做苯环C6H6对吧。那好这个苯环上面的这个东西叫做甲基啊？CH3叫做甲基。这个甲基呢？碰到了硝酸HNO3。碰到了硝酸，然后被氧化，然后在浓硫酸的催化之下，我把这个硝酸上面的硝极一只手装到了我们的这个苯环上面，哎，这个本环上面就多了一个硝基。其实你看不就是把硝酸里面的硝基给它安到我们的苯环上面来嘛？这个东西是不是“化合反应”的一种？对不对啊？

当然这个化合反应用双引号啊，很多同学还是比较严谨的，这个叫做取代反应。但是其实取代反应也是两个东西生成一个大boss，再加上一个没什么用的东西，所以说两个东西合成一个大boss。合在一起的反应叫做我们的硝化反应，其实就是往苯环上装一个硝基，这叫做我们的硝化反应。那么我们硝化反应的通常在这种装置当中，也就是我们的硝化反应釜当中进行。

所以在这种东西，如果往它身上安这个硝基安的好还好安的好，大家相安无事。要是安不好我整个的这个反应釜是不就容易发生燃烧和爆炸的一个风险对吧？所以重点监控单元就是硝化反应釜、分离单元。这是我们重点监控的单元。

那么我们宜采用的控制方式还是比较复杂的。来我们看一看。（1）将硝化反应釜内温度与釜内搅拌、硝化剂流量、硝化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，在硝化反应釜处设立紧急停车系统，当硝化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障，能自动报警并自动停止加料。分离系统温度与加热、冷却形成联锁，温度超标时，能停止加热并紧急冷却。（2）硝化反应系统应设有泄爆管和紧急排放系统。

意思首先将硝化反应釜内还是温度与硝化剂的一个这个搅拌。然后呢，还有硝化剂的流量，以及硝化剂的反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，所以呢，我们说形成联锁关系的是叫硝化剂的流量，对吧？或者叫做搅流阀，进水阀，搅流阀，联锁搅拌，这个搅拌的过程以及流量，还有我们的什么呀？这个冷却水的进水阀形成联锁啊，在硝化反应，复反应辅处设置紧急停车系统，啊紧急停车系统。当硝化反应釜的温度超标或者搅拌系统发生故障的时候。能够自动报警并自动停止加料，所以这叫做停加料啊。搅流阀停加料紧急停止系统。然后还有我们的什么呀，自动报警、停止加料的系统分离，系统温度与加热冷却形成联锁，并且能够加热，能够停止加热，并且自动的一个紧急冷却。

同时呢，还有需要什么呀？硝化反应系统需要设置泄爆管和紧急排放装置。那大家记住啊，我们在整个化学反应的过程当中，如果说你在反应釜当中，整个反应的过程有发生燃烧和爆炸的风险。燃烧和爆炸周围的气体会瞬间膨胀对不对？燃烧爆炸这个气体瞬间膨胀了以后你这个反应釜如果没有卸压装置或者紧急卸放装置的话。你这反应服很有可能就直接炸掉了。

所以面临这种有燃烧爆炸风险的反应过程呢？我们一般都要设有泄爆管和紧急排放装置，所以呢就是泄排放啊我们说这个非常重要的一个硝化反应过程当中，宜采用的控制方式。通过九个字跟大家说明了，叫做搅流阀啊，搅拌流量和冷却水的阀门联锁。然后呢，停加料紧急停车系统。并且有紧急停止自动加料的一个系统，然后还有泄排放设置，泄爆管和我们的紧急排放装置。所以这就是我们的什么呀？整个硝化系统当中采用的这个控制方式，总结一下九个字，搅流阀，停加料，泄排放啊，给大家方便记忆。你会发现。哎，如果让你写的话，可能通过这九个字就能写出不少的一个分值的内容。好，这是我们硝化反应以采用的一个这个重点的控制方式。

那么这些控制方式控制的是什么呀？是重点工艺参数。硝化反应釜内温度、搅拌速率；硝化剂流量、冷却水流量、PH、硝化产物中杂质含量、精馏分离系统温度、塔釜杂质含量。说到这个PH值超标也是不行的啊，这个比如说这个，硝酸浓度太高了啊，硝酸浓度太高了，这个时候PH值就会降低对吧?所以我们通过ph值可以控制我们进料物料的这个进来物料的一个流量，也就是我们硝酸和硫浓硫酸的一个流量。这是我们硝化反应跟大家说的第四个非常非常重要的一个反应类型啊好.

那么接着看第五个，叫做合成氨反应。其实合成氨这个反应是非常原始的一个反应，为什么呢？这个氨我们一般说在种地的时候，我们施的这个氮肥，其实就是氨，就是合成氨反应之后的这个氮肥。那最原始的这个氮肥是怎么来的呢？不是人类发明的，是人们发现哎这个氨气如果在现实生活当中，如果遇见了氮原子，遇见了雷击。哎，这时候它就会合成氨。这个恰好呢，遇见雷击的这个地方呢，农作物长得特别好，于是我们才发现了，这个东西，叫做氨肥，也叫做氮肥。

所以呢，其实我们这个合成氨有两种模式，一种是自然合成，所谓的自然合成就是我们所说的这个通过雷电把我们的氮气，我们这个空气当中分之70多全是氮气，对吧。通过雷电雷击以后，把我们的这个氮气固定成氨气，这叫做我们的合成氨。但是其实你要靠雷电去击的话，那是猴年马月能制造出这么多氮肥，你这靠天吃饭也不合适吧，对不对？

所以呢人们想个办法说，怎么样去管控这个累积的一个能量呢？我们能够达到累积的这个能量的范围，我们叫做高温高压，对吧？所以我们就有了第二个步骤，叫做工业固氮啊，叫做工业固氮。那么工业固氮，也就是我们所谓的合成氨，你看N2+3H2=2NH3 ，一份的氮气加3份的氢气，通过我们高压，高温，高压和催化剂的一个催化，最后最后会合成2份的一个氨气，这就是我们典型的合成氨厂。那么合成氨厂当中有什么样的危险所在啊？只要牵涉到这个，你要跟雷电一样的能量，那高温高压是这个非一般概念的高温高压，在这种高温高压之下，我的气体很容易泄漏出来，同时我的管道很容易承受不住这种高温高压，出现爆裂，出现泄漏这种现象。

所以说整个合成氨企业这个氨气泄漏的可能性还是非常非常大的啊，所谓的合成氨呢？它的工艺简介，就是氮和氢两种组分呢，按照一定比例，也就是我们所说的1:3组成的气体，叫做合成气在高温高压之下啊，这个高温高压一般是在15到30兆帕啊，非常高的一个压力了。经催化反应以后生成合成氨的一个工艺过程，那很多同学就问了氮气和氢气合成氨气，合成反应，放合分析，那它是不是放热反应？真不是这个反应？是唯一一个合成类反应当中的吸热反应啊。所以它是一个非常特殊的存在。

合成氨不适用于我们放合分析，其它的反应基本上都适用，只有合成氨反应，是单独的一个存在啊，它是吸热反应。为什么这么说呢？因为是这样，它除了雷电这种极高的能量，或者说高温高压催化剂这种极其特殊的情况，它是不会把氮气和氢气自己合在一起的。对吧？所以它需要有外界源宇宙的能量给它供给能量，然后它才能干嘛，要合在一起，所以它是需要吸收能量才能完成这个工作的。所以它叫做我们的吸热反应啊，这是非常特殊的一点，需要大家掌握下来。

同时呢我们说你说这个合成氨的反应，它的危险点在哪里？是不合成氨的那个反应釜啊。对吧，那个反应塔，所以它的重点监控单元叫做合成塔，压缩机和氨储运系统。

那么工艺危险的特点，刚才给大家介绍了啊，整个高温高压也就是我们在非常态下的高温高压。这个易燃气体容易爆裂，同时呢，气体压缩机可能会使润滑油干嘛要挥发裂解，它的高温高压有可能会使。润滑油的挥发，挥发，裂解了，高温，同时可能会使金属管道发生相应的如变现象；液氨泄漏呢？有可能会造成中毒。所以，这是它的工艺危险的基本特点：高温高压可燃气体易爆炸，气体压缩机会使润滑油挥发裂解，高温使金属管道发生

蠕变，液氨泄漏造成中毒。

然后呢，我们说还是一样的，我们最需要了解的是合成氨工艺过程当中，对于这些危险参数我们应该采用的控制方式是什么？首先，非常重要的一点，将合成氨装至内温度、压力与物料流量、冷却系统形成联锁关系。所以叫做温、压、物、冷联锁。然后呢，将压缩机温度、压力、入口分离器液位与供电系统形成联锁关系。这叫温、压、液、电联锁。然后紧急停车系统。然后就是设置安全附件，设置控制回路。所以它要联锁的东西有两个啊，一个叫做温、压、物、冷，温度压力、流量以及这个物料、流量，以及我们的这个冷却系统，然后另一个联锁就是压缩机的温度、压力、液位和这个供电系统形成联锁，这两部分联锁咱们需要记住啊。还有就是紧急停车系统以及控制相应的安全回路，就是要采用的一个控制方式。

好，那么这是我们的第五部分关于合成氨反应的一个重点控制的一个方式好，那么前五个重点监管的化工工艺跟大家说完了以后呢，我们来做两道题。我们来看看2019年的这道题：例题：硝化反应硝化反应具有反应速度快，反应放热量大，并且反应物料具有燃爆的一个危险性，问你硝化工艺控制方式的说法当中错误的是：C

A.将硝化反应釜内温度与釜内搅拌、硝化剂流量、硝化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系

B.硝化反应系统应设有泄爆管和紧急排放系统

C.硝化反应系统应设置反应温度和液位联锁控制系统

D.在硝化反应釜处设立紧急停车系统

首先，将硝化反应釜内温度、搅拌剂、流量夹套、冷却水、净水阀形成联锁关系。哎，我们刚才说了我们的口诀，叫做什么呀？哎，叫做我们的搅流阀。还记得不啊？搅流阀没有问题啊。然后硝化反应系统设有泄爆管和紧急排放装置，叫做泄排放也没有问题。硝化反应系统设置反应温度和液位联锁控制系统，我们先把它放着。硝化反应釜设置紧急停车系统，有没有啊？停加料，紧急停车，紧急停止加料也没有问题。D选项也有的。来，C选项硝化反应系统设置反应温度和液位联锁，我就想问温度和液位联锁温度高了液位就低，温度低了液位就高，不对吧？联锁的是什么呀？哎，搅流阀联锁没问题吧，没有温度和液位联锁。其实，搅拌剂流量，硝化剂流量和这个冷却水净水阀的整个的一个控制，它可以跟温度绑在一起形成一个联锁，它也可以跟什么样液位绑在一起，形成一个联锁。

比如说液位高了，它就干嘛呀让流量低一点啊，温度高了它就让流量慢一点，这都是可以互相联锁的，也就是它们仨分别可以跟它联锁，它们仨也分别可以跟它联锁，但是它跟它是没有联锁关系的，对不对？所以这个地方考的非常非常的细致啊，因此C选项是不对的，因此我们说了给大家的小口诀，还是非常有用的，叫做搅流阀，停加料，泄排放，对吧？哎，这是我们硝化工艺的一个控制要求啊。硝化反应系统当中因设有泄爆管和紧急排放装置啊，这是我们所说的整个的一个硝化反应重点控制的一个工序。好，这是2019年的题啊。

2019年还考了一道这个合成氨的反应：氨是由氮气和氢气按照 1:3 比例组成的合成气在高温、高压下经催化反应产生的。合成氨工艺具有较高的危险性,包括物料过氧引起爆炸、物料泄漏引起火灾和空间爆炸、积炭燃烧或爆炸、物理爆炸以及液氨泄漏引起中毒等。下列合成氨工艺安全控制基本要求的做法中,错误的是（）。

A.将压缩机温度、压力与供电系统形成联锁关系

B.设置紧急停车系统

C.将合成氨装置内温度、压力与物料流量、冷却系统形成联锁关系

D.设置加入反应终止剂系统

【参考答案】解析，首先，将压缩机温度，压力与供电系统形成联锁来。温压供电联锁没有问题吧？哎，温、压、液、电联锁没有问题啊。设置紧急停车系统有没有有的啊？将合成氨装置内。温压物料紧急冷却系统联锁来。我们是有两个联锁，一个叫做温、压、物、冷，另一个叫做温、压、液、电。没有问题，联锁都没有问题。

所以说，D选项加入反应终止剂这个高温这么非常规的高温，高压的反应下，是你让我终止，我就马上能终止了了吗?不是吧!我们反应终止剂,你记住啊，我们后面会跟大家说聚合反应反应终止剂只针对聚合反应而言，剩下所有的反应没有加入反应终止剂就能停的啊，所以说它是不对的。因此这道题我们通过我们两个小口诀，温、压、物、冷，温、压、液、电啊能够完成这两个联锁。然后，紧急停车系统是没有问题的，所以这道题很简单D选项啊，反应是无法立即终止的，所以这是合成氨的一道题。

你会发现前五个反应过程除了氯化反应稍微的没有那么重要之外，剩下的我们的这个四个反应（光气及光气化工艺、电解工艺（氯碱）、硝化工艺、合成氨工艺）过程都是非常重要的重点监管的化工工艺过程。并且呢，在这四个重点监管的化工工艺过程当中，出题还是比较好出的。

好，来看一看第六个，叫做裂解（裂化）工艺。那么这个裂解和裂化工艺啊，其实对于屏幕前如果是搞石油石化的同志是非常非常清楚的，对吧，我们裂解和裂化工艺是我们从这个黑色的能源——石油当中，我们叫做黑色的地球血液啊，石油和原油当中去裂解出来我们所需要的这些物质，很重要的一个过程啊，所以我们把它叫做裂解。

那什么叫做裂解呢？就是石油系的烃类在高温条件下，发生碳链断裂或脱氢反应，生成烯烃及其他产物的过程。那么我们石油原油，黑乎乎的原油开采出来以后，我一般要经历两个阶段。

第一个阶段它开采出来以后，这个碳链非常长啊，比如说有c16碳链非常长。那这碳链非常长的，我可用的程度就不高啊，所以我要把它什么呀，这个碳链都给它砍断。那么第一次砍断呢？我们一般情况下会得到我们的烯烃、炔烃，也就是。炔听就是还有3个碳啊，烯厅呢就是还有2个碳，所以第一次断裂基本上把这个16个大的碳分子砍成34个啊，每一个分子当中34个碳，这叫做第一次裂解。

那么第一次裂解结束之后呢，再改变工艺流程，再改变工艺参数，我们进行第二次裂解。第二次裂解呢，我们就会得到我们想要的焦炭，比如说氢气等等啊，所以你看焦炭，它的分子式和氢气的分子式就非常简单了，所以我们就是从一个长长的大的碳练当中把它们提取出来，这就是我们所说的裂解。就是你可以想象啊，把一段长长的铁轨慢慢的给它劈开，最后劈成一条一条一条一条的，这个就叫做裂解啊。整个裂解的一个过程，那么对于整个裂解的一个过程来说，有一个大东西，分解成特别特别小的东西，这个叫做分解反应叫做吸热反应，对吧？放合分析嘛对不对？所以这个裂解反应叫做吸热反应啊。

那么这个工艺危险来自于哪里呢？整个裂解需要非常高的温度，非常高的压力，所以说我们这个非常规的高温高压是裂解反应当中最大的一个难题啊，所以高温高压反应，物料超过自燃点啊，比如说比如说煤炭，它的自然点可能是800度。但我觉得高温里面可能是2000度，那这个煤炭一进去它马上就着了，就这个烧成气体了，对吧？所以超过它的自然点它可能会泄漏引火啊。

同时，炉管内壁结焦会使流体阻力增加，影响传热甚至导致爆炸啊，所以这个内这个内壁结焦也会出现相应的一个问题。然后燃料系统大幅度波动，燃料气压低可能会导致回火，引起爆炸，有些裂解工艺单体会自聚或爆炸。也就是说，它分解成小的这个单体以后，它们自己自己可能手牵手就拉在一块了，自己自己手牵手就拉在一块了，这个时候我们说它就有可能会形成什么样爆炸性的这样的一个聚集，所以这是它的一个工艺危险。

那么对于我们整个的一个裂解工艺，我们要注意它的控制基本要求。首先，裂解炉进料压力，流量控制，报警与联锁，口诀还是压、流、报警联锁。紧急裂解炉温度报警联锁；紧急冷却、切断系统。既然它这么热，肯定是要有紧急冷却和切断系统的；反应压力与压缩机转速及入口防火炬控制。以及其它专业控制啊，这都是我们所说的裂解工艺当中控制的一个基本要求。那么裂解工艺呢？单独拿出来考察，大家比答题的可能性也不是特别大啊，所以大家稍作了解。好，这是我们的第六个工艺，叫做裂解工艺啊，一样的，跟裂解工艺在一起，不是特别特别重点的内容。

第七个重点监管的工艺叫做氟化工艺。氟化工艺也给大家稍作介绍就可以。氟化工艺就是氟化是化合物的分子中加入氟原子的反应，是强放热反应。就是比如说我们的苯环当中加一个氟原子进来，这样的一个过程，就是氟化，氯化就加氯原子，氢化就加氢，然后呢，氟化就加氟原子啊？很简单。那么，对于重点监控的工艺参数呢，也是整个氟化反应釜内温度、压力，搅拌速率、氟化物及注剂流量，反应物配料比、氟化物浓度，这是重点监控的参数。

那么对于安全控制基本要求呢？还是一样的。反应釜内温度和压力与反应进料、紧急冷却系统的报警和联锁；搅拌的稳定控制系统；安全泄放系统；可燃和有毒气体检测报警装置等。所以呢，要对可燃和有毒气体检测报警装置进行安装。这是我们所说的氟化工艺相对来说，相对其它工艺来说，它二者没有这么重要，稍作了解就可以。

好，第八个工艺，加氢工艺。其实加氢工艺啊顾名思义跟我们的氯化工艺啊，跟我们的合成氨工艺啊一样的。就是在一个分子当中加一个氢原子进去啊，叫做加氢工艺。所以加氢是在有机化合物分子中加入氢原子的反应，涉及加氢反应的工艺过程为加氢工艺。那还是两个东西，一个东西一个东西加上氢原子变成另一个东西，这个东西叫做合成反应对吧？叫做合成反应，我们说了放合分析，所以合成反应是放热还是吸热？对不对，所以说它是典型的放热反应啊。

那么对于加氢工艺当中，我们还是重点监控的单元是加氢反应釜、氢气压缩机，下图是我们典型的加氢工艺的一个加氢塔啊，非常细溜，非常竖直的一个高塔，叫做加氢塔。

那么整个的一个加氢工艺是这样的一个过程，大家有兴趣的话可以研究研究。那么对于加氢工艺呢，我们对它的一个安全控制方式，需要给大家说一下啊，还是一样的：将加氢反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、氢气流量、加氢反应釜夹套冷却水进水间形成联锁关系，设立紧急停车系统。还是我们的说的什么呀？温、压、电、流联锁，同时设置紧急停车系统。同时呢加入了极冷氮气或者氢气的一个系统，当加氢反应釜内温度或者压力超标或者这个搅拌系统发生故障的时候，能够自动停止加氢，并且能够自动血压。所以总结一下对于它的一个安全控制方式就是温、压、电、流、联锁。紧急停车同时能够干嘛呀？能够冷却并且紧急血压啊！这是我们加氢工艺的一个控制方式，相对来说比较简单。那么这是第八个加氢工艺。

下期我们来看化工安全技术第二讲，接着第九个工艺开始。